DE102017102589A1

DE102017102589A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102017102589A1
Application number: DE102017102589.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Putzke; Christian Pietruschka; Jochen Holtel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-02-10
Also published as: CN108412609A; DE102017102589B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbrennungsmotor (1) mit einer Kurbelwelle (8), zumindest einer ventilsteuernden Nockenwelle (16, 17) und zumindest einer Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22), wobei ein Steuertrieb (5) vorgesehen ist, mittels welchem die Kurbelwelle (8) die zumindest eine ventilsteuernde Nockenwelle (16, 17) antreibt. Erfindungsgemäß ist eine zusätzliche Pumpenwelle (10) mit zumindest einem Pumpennocken (25, 26) vorgesehen ist, welcher einen Stößel (27, 28) der Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22) unmittelbar antreibt. Die Pumpenwelle (10) ist entfernt und entkoppelt von der ventilsteuernden Nockenwelle (16, 17) drehbar im Zylinderkurbelgehäuse (2) gelagert und durch ein Zugmittel (9) unmittelbar von der Kurbelwelle (8) antreibbar. Hierdurch ist die Pumpenwelle (10) nahezu vollständig von der Nockenwelle (16, 17) entkoppelt, sodass der Einfluss der aus dem Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22) resultierenden Wechselmomente und Schwingungen auf die Ventiltriebe und die Nockenwellenverstellung reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, zumindest einer ventilsteuernden Nockenwelle und zumindest einer Hochdruckkraftstoffpumpe, wobei ein Steuertrieb vorgesehen ist, mittels welchem die Kurbelwelle die zumindest eine ventilsteuernde Nockenwelle antreibt.
Bei einem direkt einspritzenden Verbrennungsmotor wird Kraftstoff über Injektoren unter relativ hohem Druck zu vorgegebenen Zeiten in die Brennräume eingespritzt. Üblicherweise wird eine Hochdruckkraftstoffpumpe für die Erzeugung der relativ hohen Kraftstoffdrücke eingesetzt, wobei zwischen den Injektoren und der Hochdruckkraftstoffpumpe gewöhnlich eine Kraftstoffverteilerleiste, auch Hochdruckrail genannt, angeordnet ist. Bei Ottomotoren liegen die Einspritzdrücke derzeit zwischen 100 und 400 bar, wobei die Entwicklung in Richtung noch höherer Einspritzdrücke analog den Einspritzdrücken von Dieselmotoren geht, welche in etwa bei 2000 bar liegen.
Ein Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 10 2015 206 278 A1 bekannt. Hierbei wird eine am Zylinderkopf angeordnete Hochdruckkraftstoffpumpe bzw. ein Stößel der Hochdruckkraftstoffpumpe unmittelbar über einen auf einer Nockenwelle angeordneten Pumpennocken betätigt. Die Nockenwelle wird mittels eines Steuertriebes von einer Kurbelwelle angetrieben. Um Torsionsschwingungen der Nockenwelle, welche durch den ungleichförmigen Kraftverlauf beim Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugt werden, zu dämpfen, ist vorgesehen, dass mittels der Nockenwelle auch die Kühlmittelpumpe angetrieben wird.
Bei einer derartigen Anordnung der Hochdruckkraftstoffpumpe und Einspritzdrücken von mehr als 350 bar entstehen durch die Hochdruckkraftstoffpumpe nicht mehr kontrollierbare Wechselmomente, die den Ventiltrieb und die Nockenwellenverstellung sehr stark negativ beeinflussen und mit einem Kontrollverlust der Ventilsteuerung einhergehen. Außerdem wird die Variabilität des Ventiltriebes, insbesondere eine Ventilhubverstellung, schaltbare Systeme etc. auf der die Hochdruckkraftstoffpumpe antreibenden Seite der Nockenwelle stark eingeschränkt.
Aus der DE 10 2015 203 302 A1 ist ein Antriebselement für eine Hochdruckkraftstoffpumpe bekannt, welches eine auf einer Welle montierbare Nabe und einem Kettenrad aufweist, wobei die Nabe und das Kettenrad durch ein elastisches Element verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, bei welchem eine negative Beeinflussung der Nockenwellenverstellung und des Ventiltriebs durch die aus dem Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe resultierenden Wechselmomente und Schwingungen reduziert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verbrennungsmotor gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Verbrennungsmotor vorgesehen, bei welchem eine zusätzliche Pumpenwelle mit zumindest einem Pumpennocken vorgesehen ist, welcher einen Stößel der Hochdruckkraftstoffpumpe unmittelbar antreibt, wobei die Pumpenwelle entfernt und entkoppelt von der ventilsteuernden Nockenwelle drehbar im Zylinderkurbelgehäuse gelagert ist und durch ein Zugmittel unmittelbar von der Kurbelwelle antreibbar ist. Durch den direkten Antrieb der vorzugsweise als Kolbenpumpe ausgebildeten Hochdruckkraftstoffpumpe mittels einer zusätzlichen Pumpenwelle, welche entfernt von der Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse gelagert ist, wird die Hochdruckkraftstoffpumpe nahezu vollständig von der Nockenwelle entkoppelt, sodass der Einfluss der aus dem Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe resultierenden Wechselmomente und Schwingungen auf die Ventiltriebe und die Nockenwellenverstellung, insbesondere bei hohen Einspritzdrücken von mehr als 350 bar, reduziert wird. Mittels des beispielsweise als Kette ausgebildeten Zugmittels kann neben der Pumpenwelle auch die zumindest eine Nockenwelle durch die Kurbelwelle angetrieben werden. Es ist auch denkbar, dass für den Antrieb der Pumpenwelle und den Antrieb der Nockenwelle jeweils ein separates Zugmittel vorgesehen ist, sodass die Kurbelwelle mit einem ersten Zugmittel unmittelbar die Pumpenwelle und mit einem zweiten Zugmittel unmittelbar die Nockenwelle antreibt. Die zumindest eine von der Pumpenwelle angetriebene Hochdruckkraftstoffpumpe ist in einer entsprechenden Öffnung bzw. Bohrung des Zylinderkurbelgehäuses eingesteckt und in dieser fixiert, sodass aus dem Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpe resultierende Momente und Schwingungen in das Zylinderkurbelgehäuse eingeleitet bzw. von diesem aufgenommen werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird jedoch dadurch erreicht, dass der Steuertrieb einen Primärtrieb aufweist, mittels welchem die Kurbelwelle über das Zugmittel neben der Pumpenwelle auch eine Zwischenwelle antreibt, wobei die Zwischenwelle Antriebselement eines Sekundärtriebes ist, mittels welchem über ein zweites Zugmittel die zumindest eine ventilsteuernde Nockenwelle angetrieben wird.
Es erweist sich als zweckmäßig, dass das Zylinderkurbelgehäuse zweiteilig ausgebildet ist und ein Kurbelgehäuseoberteil und ein Kurbelgehäuseunterteil umfasst, wobei die Pumpenwelle in dem Kurbelgehäuseunterteil drehbar gelagert ist oder dass das Zylinderkurbelgehäuse einteilig ausgebildet und die Pumpenwelle im Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Bei einem zweiteilig ausgebildeten Zylinderkurbelgehäuse ist die Pumpenwelle über Wälz- oder Gleitlager drehbar in dem Kurbelgehäuseunterteil, auch Lagertraverse oder bed-plate genannt, gelagert. Hierdurch ist die Pumpenwelle entfernt und entkoppelt von der im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors gelagerten Nockenwelle angeordnet und aufgrund der Zweiteiligkeit des Zylinderkurbelgehäuse außerdem einfach zu montieren und zu demontieren. Bei einem einteilig ausgebildeten Zylinderkurbelgehäuse in Schürzenbauweise, auch „deep skirt block“ genannt, sind für die Lagerung der Pumpenwelle entsprechende Wellenbohrungen im Zylinderkurbelgehäuse vorgesehen.
Eine andere besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht dagegen vor, dass in einem ersten Endabschnitt der Pumpenwelle ein mit dem Zugmittel gekoppeltes Zugmittelrad und in einem zweiten Endabschnitt der Pumpenwelle ein Antriebsrad zum Antrieb eines Nebenaggregats drehfest auf der Pumpenwelle fixiert ist. Das Nebenaggregat ist vorzugsweise als Ölpumpe, Vakuumpumpe oder Kühlmittelpumpe ausgebildet und kann über ein Zahnradgetriebe angekoppelt sein. Diese Pumpen sind meist als Strömungspumpen ausgebildet, welche einen relativ kontinuierlichen Kraftverlauf und auch eine dämpfende Wirkung für die von der Hochdruckkraftstoffpumpe verursachten Wechselmomente und Schwingungen, insbesondere Dreh- oder Torsionsschwingungen, aufweisen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Endabschnitt der Pumpenwelle ein mit dem Zugmittel gekoppeltes Zugmittelrad auf der Pumpenwelle fixiert ist, wobei zwischen dem Zugmittelrad und der Pumpenwelle ein Torsionsdämpfer vorgesehen ist. In diesem Fall erfolgt die Dämpfung der von der Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugten Wechselmomente und Schwingungen durch den entsprechend ausgebildeten und an sich bekannten Torsionsdämpfer.
Eine weitere Reduzierung der durch die Hochdruckkraftstoffpumpe erzeugten Wechselmomente und Schwingungen wird auch dadurch erreicht, dass der zumindest eine Pumpennocken der Pumpenwelle mindestens zwei Nockenerhebungen zur Betätigung des Stößels der Hochdruckpumpe aufweist. Hierdurch wird der eingangs genannte ungleichförmige Kraftverlauf der Hochdruckkraftstoffpumpen optimiert. Bei genau zwei Nockenerhebungen sind diese diametral gegenüberliegend mit einem Phasenversatz von 180° angeordnet. Die Nockenerhebungen sind auf dem Umfang des Pumpennockens gleichverteilt angeordnet, sodass bei drei Nockenerhebungen diese mit einen Phasenversatz von jeweils 120° und bei vier Nockenerhebungen diese mit einem Phasenversatz von jeweils 90° auf dem Pumpennocken angeordnet sind. Je größer die Zahl der Nockenerhebungen desto größer ist bei zu hohen Drehzahlen der Nocken jedoch die Gefahr der Bildung von Kavitation in der zumindest einen Hochdruckkraftstoffpumpe.
Stattdessen erweist es sich als besonders vorteilhaft, zumindest zwei parallelgeschaltete Hochdruckkraftstoffpumpen vorzusehen, welche in der gleichen Winkellage relativ zur Pumpenwelle angeordnet sind, wobei die Pumpenwelle für die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen jeweils einen Pumpennocken aufweist, welche derart auf der Pumpenwelle angeordnet sind, dass die mindestens zwei Nockenerhebungen der ersten Hochdruckkraftstoffpumpe und die mindestens zwei Nockenerhebungen der zweiten Hochdruckkraftstoffpumpe einen Phasenversatz aufweisen. Bei zwei Nockenerhebungen je Pumpennocken beträgt der Phasenversatz 90°, bei drei Nockenerhebungen 60° und bei vier Nockenerhebungen 45°. Hierdurch wird eine Kavitation in den Hochdruckkraftstoffpumpen verhindert und eine weitere Reduzierung der Wechselmomente und Schwingungen erreicht. Durch die Verwendung von zwei Pumpen und den Phasenversatz der Pumpennocken werden die in das Zugmittel eingeleiteten Kräfte und Momente reduziert und eine Zerstörung des Zugmittels wirksam verhindert. Außerdem kann durch die Verwendung von zwei parallelgeschalteten Hochdruckkraftstoffpumpen die Kraftstofffördermenge gesteigert werden. Vorzugsweise werden Hochdruckkraftstoffpumpen mit einer Leistung von jeweils bis zu 600 bar verwendet.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen jeweils durch eine Hochdruckleitung mit einer ein Dämpfungsvolumen aufweisenden Dämpfungseinrichtung verbunden sind, welche wiederum durch eine weitere Hochdruckleitung mit einer Kraftstoffverteilerleiste verbunden ist. Das Dämpfungsvolumen bildet einen hydraulischen Dämpfer und dient dem Ausgleich des Phasenversatzes der Druckpulsation der beiden Hochdruckkraftstoffpumpen.
Eine effektive Pulsationsreduzierung wird auch dadurch erreicht, dass die beiden mit den Hochdruckkraftstoffpumpen verbundenen Hochdruckleitungen diametral gegenüberliegend in das Dämpfungsvolumen der Dämpfungseinrichtung einmünden. Die beiden Kraftstoffströme prallen dadurch in dem Dämpfungsvolumen derart aufeinander, dass die Spitzen der Druckpulsationen geglättet werden.
Dabei hat es sich als praxisnah erwiesen, dass eine das Dämpfungsvolumen begrenzende Wandfläche der Dämpfungseinrichtung zumindest abschnittsweise sphärisch ausgebildet ist. Besonders effektiv war dabei eine kugelförmige Ausgestaltung des Dämpfungsvolumens.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors ohne das Zylinderkurbelgehäuse in einer perspektivischen Ansicht;
2 ein zweiteiliges Zylinderkurbelgehäuse in einer perspektivischen Ansicht;
3 ein einteiliges Zylinderkurbelgehäuse in einer perspektivischen Ansicht;
4 einen Ausschnitt des Verbrennungsmotors mit Zylinderkurbelgehäuse in einer perspektivischen Ansicht;
5 eine vergrößerte schematische Darstellung von zwei mittels der Pumpenwelle antreibbaren Hochdruckkraftstoffpumpen in einer perspektivischen Ansicht;
6 eine zumindest teilweise geschnittene Ansicht der Pumpenwelle und der Hochdruckkraftstoffpumpen;
7 eine schematische Darstellung der durch die Pumpenwelle angetriebenen Hochdruckkraftstoffpumpen, welche über eine Hochdruckleitungen unter Zwischenschaltung einer Dämpfungseinrichtung mit einer Kraftstoffverteilerleiste verbunden sind;
8 eine schematische und geschnittene Darstellung der ein Dämpfungsvolumen aufweisenden Dämpfungseinrichtung.

Anhand der 1 bis 3 wird nachfolgend der erfindungsmäße Verbrennungsmotor 1 für ein ein Kraftfahrzeug, welcher als Otto- bzw. Benzinmotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein kann, kurz beschrieben. Hierbei zeigt 1 den Verbrennungsmotor 1 ohne ein Zylinderkurbelgehäuse 2 und 2 und 3 zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungsformen des Zylinderkurbelgehäuses 2. In 2 ist eine zweiteiliges Zylinderkurbelgehäuse 2 mit einem Kurbelgehäuseoberteil 3 und einem als Lagertraverse ausgebildeten Kurbelgehäuseunterteil 4 dargestellt. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform mit einem einteiligen Zylinderkurbelgehäuse 2 in Schürzenbauweise, auch „deep skirt block“ genannt.
Bei dem dargestellten Verbrennungsmotor 1 handelt es sich um einen Sechszylinder-Motor, hier ein VR6-Motor. Der Verbrennungsmotor 1 weist einen mehrstufigen Steuertrieb 5 mit einem Primärtrieb 6 und einem Sekundärtrieb 7 auf. Mittels des Primärtriebes 6 treibt eine Kurbelwelle 8 über ein als Primärkette ausgebildetes Zugmittel 9 sowohl eine Pumpenwelle 10 als auch eine Zwischenwelle 11 an. Hierfür sind die Kurbelwelle 8, die Pumpenwelle 10 und die Zwischenwelle 11 jeweils drehfest mit einem als Kettenrad ausgebildeten Zugmittelrad 12, 13, 14 verbunden. Die Zwischenwelle 11 dient als Antriebselement des Sekundärtriebes 7, mittels welchem über ein als Sekundärkette ausgebildeten zweiten Zugmittel 15 zwei ventilsteuernde Nockenwellen 16, 17 angetrieben werden. Hierfür sind die Zwischenwelle 11 und die beiden Nockenwellen 16, 17 ebenfalls jeweils drehfest mit einem als Kettenrad ausgebildeten Zugmittelrad 18, 19, 20 verbunden. Die Zwischenwelle 11 weist also für den Primärtrieb 6 und den Sekundärtrieb 7 jeweils ein Zugmittelrad 14, 18 auf.
Wie in den 4 bis 8 gut zu erkennen ist, weist der Verbrennungsmotor 1 zwei Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22, jeweils mit einer Leistung von bis zu 600 bar auf, welche jeweils direkt durch die zusätzliche Pumpenwelle 10 angetrieben werden und in Durchbrechungen 23, 24 im Zylinderkurbelgehäuse 2 bzw. in dem als Lagertraverse ausgebildeten Kurbelgehäuseunterteil 4 angeordnet und fixiert sind (siehe 2 und 6).
Die Pumpenwelle 10 ist entfernt und entkoppelt von den beiden Nockenwellen 16, 17 drehbar in dem als Lagertraverse ausgebildeten Kurbelgehäuseunterteil 4 des zweiteiligen Zylinderkurbelgehäuse 2 gelagert und wird durch das als Primärkette ausgebildete Zugmittel 9 unmittelbar von der Kurbelwelle 8 angetrieben. Wie in 6 abgebildet, ist auf der Pumpenwelle 10 für jede Hochdruckkraftstoffpumpe 21, 22 jeweils ein Pumpennocken 25, 26 angeordnet, welcher einen Stößel 27, 28 der jeweiligen Hochdruckkraftstoffpumpe 21, 22 direkt und unmittelbar antreibt. Die Stößel 27, 28 werden zur Schmierung jeweils über einen in dem Kurbelgehäuseunterteil 4 integrierten und mit einem Hauptölkanal verbundenen Ölkanal 29, 30 mit Öl versorgt.
Die auf der Pumpenwelle 10 angeordneten Pumpennocken 25, 26 weisen jeweils zwei diametral gegenüberliegende Nockenerhebungen 31, 32 auf (siehe 6), wobei die beiden diametral angeordneten Nockenerhebungen 31, 32 der ersten Hochdruckkraftstoffpumpe 21 und die beiden diametral angeordneten Nockenerhebungen 31, 32 der zweiten Hochdruckkraftstoffpumpe 22 einen Phasenversatz von 90° aufweisen. Hierdurch werden aus dem Betrieb der Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 resultierende Wechselmomente und Schwingungen im Steuertrieb 5 reduziert.
In einem ersten Endabschnitt der Pumpenwelle 10 ist das mit dem Zugmittel 9 gekoppelte Zugmittelrad 13 fixiert, während in einem zweiten Endabschnitt der Pumpenwelle 8 ein Antriebsrad 33 zum Antrieb eines Nebenaggregats 34 drehfest fixiert ist. Das als Ölpumpe ausgebildete Nebenaggregat 34 wird also durch das Antriebsrad 33 bzw. über ein Zahnradgetriebe 35 mittels der Pumpenwelle 10 angetrieben. Hierdurch erfolgt eine Dämpfung der durch die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 verursachten Wechselmomente und Schwingungen. Außerdem sind auf der Pumpenwelle 10 als Wälz- oder Gleitlager ausgebildete Lager 36 für die drehbare Lagerung der Pumpenwelle 10 in dem Kurbelgehäuseunterteil 4 bzw. der Lagertraverse angeordnet. Die Fixierung der Pumpenwelle 10 in dem Zylinderkurbelgehäuse 2 bzw. dem Kurbelgehäuseunterteil 4 erfolgt durch eine Axiallagerpatrone 37.
Die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 sind parallelgeschaltet und in der gleichen Winkellage relativ zur Pumpenwelle 10 angeordnet, weisen also relativ zueinander keinen Winkelversatz auf. Jede der Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 ist über eine in 5 abgebildete Niederdruckleitung 38, 39 mit einem nicht dargestellten Kraftstofftank verbunden. In der Niederdruckleitung steht der Kraftstoff unter einem Druck zwischen 1 und 6 bar.
Außerdem sind beide Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 über eine jeweils eine Hochdruckleitung 40, 41 mit einer ein Dämpfungsvolumen 42 aufweisen Dämpfungseinrichtung 43 verbunden, wobei diese wiederum mittels einer weiteren Hochdruckleitung 44 mit einer auch Hochdruckrail genannten Kraftstoffverteilerleiste 45 verbunden ist (siehe insbesondere 7).
Der Druck des Kraftstoffes in den Hochdruckleitungen 40, 41 kann je nach Leistung der Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 bei bis zu 600 bar liegen. Mittels der Kraftstoffverteilerleiste 45 wird der unter dem hohen Druck stehende Kraftstoff über Injektoren (46, siehe 1) in die Brennräume des Verbrennungsmotors 1 eingespritzt.
Das als hydraulischer Dämpfer ausgebildete Dämpfungsvolumen 42 dient dem Ausgleich des Phasenversatzes der Druckpulsation der beiden Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22. Weiterhin kann dieser Phasenversatz durch eine geeignete Wahl der Lauflängen der beiden Hochdruckleitungen 40, 41 zwischen den beiden Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 und der Dämpfungseinrichtung 43 ausgeglichen werden.
In der Dämpfungseinrichtung 43 erfolgt also eine Pulsationsreduzierung in den beiden von den Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 erzeugten und unter einem Druck von bis zu 600 bar stehenden Kraftstoffströmen. Wie in 8 dargestellt, münden die beiden mit den Hochdruckkraftstoffpumpen 21, 22 verbundenen Hochdruckleitungen 40, 41 diametral gegenüberliegend in das Dämpfungsvolumen 42 der Dämpfungseinrichtung 43 ein, sodass die beiden in 8 durch Richtungspfeile 47 dargestellten Kraftstoffströme im Dämpfungsvolumen 41 unmittelbar aufeinander prallen. In vorteilhafter Weise ist hierfür das Dämpfungsvolumen 42 bzw. eine dieses begrenzende Wandfläche 48 der Dämpfungseinrichtung 43 zumindest abschnittsweise sphärisch, insbesondere kugelförmig, ausgebildet. Die zu der Kraftstoffverteilerleiste 45 führende Hochdruckleitung 44 mündet orthogonal zu den beiden anderen Hochdruckleitungen 40, 41 in das Dämpfungsvolumen 42 ein, wobei der unter Druck stehende Kraftstoff entsprechend des Richtungspfeiles 49 in 8 durch die Hochdruckleitung 44 aus der Dämpfungseinrichtung 43 austritt.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor
2: Zylinderkurbelgehäuse
3: Kurbelgehäuseoberteil
4: Kurbelgehäuseunterteil
5: Steuertrieb
6: Primärtrieb
7: Sekundärtrieb
8: Kurbelwelle
9: Zugmittel
10: Pumpenwelle
11: Zwischenwelle
12: Zugmittelrad
13: Zugmittelrad
14: Zugmittelrad
15: Zugmittel
16: Nockenwelle
17: Nockenwelle
18: Zugmittelrad
19: Zugmittelrad
20: Zugmittelrad
21: Hochdruckkraftstoffpumpe
22: Hochdruckkraftstoffpumpe
23: Durchbrechung
24: Durchbrechung
25: Pumpennocken
26: Pumpennocken
27: Stößel
28: Stößel
29: Ölkanal
30: Ölkanal
31: Nockenerhebung
32: Nockenerhebung
33: Antriebsrad
34: Nebenaggregat
35: Zahnradgetriebe
36: Lager
37: Axiallagerpatrone
38: Niederdruckleitung
39: Niederdruckleitung
40: Hochdruckleitung
41: Hochdruckleitung
42: Dämpfungsvolumen
43: Dämpfungseinrichtung
44: Hochdruckleitung
45: Kraftstoffverteilerleiste
46: Injektor
47: Richtungspfeil
48: Wandfläche
49: Richtungspfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015206278 A1 [0003]
DE 102015203302 A1 [0005]

Claims

Verbrennungsmotor (1) mit einer Kurbelwelle (8), zumindest einer ventilsteuernden Nockenwelle (16, 17) und zumindest einer Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22), wobei ein Steuertrieb (5) vorgesehen ist, mittels welchem die Kurbelwelle (8) die zumindest eine ventilsteuernde Nockenwelle (16, 17) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Pumpenwelle (10) mit zumindest einem Pumpennocken (25, 26) vorgesehen ist, welcher einen Stößel (27, 28) der Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22) unmittelbar antreibt, wobei die Pumpenwelle (10) entfernt und entkoppelt von der ventilsteuernden Nockenwelle (16, 17) drehbar im Zylinderkurbelgehäuse (2) gelagert ist und durch ein Zugmittel (9) unmittelbar von der Kurbelwelle (8) antreibbar ist.
Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertrieb (5) einen Primärtrieb (6) aufweist, mittels welchem die Kurbelwelle (8) über das erste Zugmittel (9) neben der Pumpenwelle (10) auch eine Zwischenwelle (11) antreibt, wobei die Zwischenwelle (11) Antriebselement eines Sekundärtriebes (7) ist, mittels welchem über ein zweites Zugmittel (15) die zumindest eine ventilsteuernde Nockenwelle (16, 17) angetrieben wird.
Verbrennungsmotor (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderkurbelgehäuse (2) zweiteilig ausgebildet ist und ein Kurbelgehäuseoberteil (3) und ein Kurbelgehäuseunterteil (4) umfasst, wobei die Pumpenwelle (10) in dem Kurbelgehäuseunterteil (4) drehbar gelagert ist oder dass das Zylinderkurbelgehäuse (2) einteilig ausgebildet und die Pumpenwelle (10) im Zylinderkurbelgehäuse (2) drehbar gelagert ist.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Endabschnitt der Pumpenwelle (10) ein mit dem Zugmittel (9) gekoppeltes Zugmittelrad (13) und in einem zweiten Endabschnitt der Pumpenwelle (10) ein Antriebsrad (33) zum Antrieb eines Nebenaggregates (34) drehfest auf der Pumpenwelle (10) fixiert ist.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Endabschnitt der Pumpenwelle (10) ein mit dem Zugmittel (9) gekoppeltes Zugmittelrad (13) auf der Pumpenwelle (10) fixiert ist, wobei zwischen dem Zugmittelrad (13) und der Pumpenwelle (10) ein Torsionsdämpfer vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Pumpennocken (25, 26) der Pumpenwelle (10) mindestens zwei Nockenerhebungen (31, 32) zur Betätigung des Stößels (27, 28) der Hochdruckkraftstoffpumpe (21, 22) aufweist.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei parallelgeschaltete Hochdruckkraftstoffpumpen (21, 22) vorgesehen sind, welche in der gleichen Winkellage relativ zur Pumpenwelle (10) angeordnet sind, wobei die Pumpenwelle (10) für die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen (21, 22) jeweils einen Pumpennocken (25, 26) aufweist, welche derart auf der Pumpenwelle (10) angeordnet sind, dass die mindestens zwei Nockenerhebungen (31, 32) der ersten Hochdruckkraftstoffpumpe (21) und die mindestens zwei Nockenerhebungen (31, 32) der zweiten Hochdruckkraftstoffpumpe (22) einen Phasenversatz aufweisen.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hochdruckkraftstoffpumpen (21, 22) jeweils durch eine Hochdruckleitung (40, 41) mit einer ein Dämpfungsvolumen (42) aufweisenden Dämpfungseinrichtung (43) verbunden sind, welche wiederum durch eine weitere Hochdruckleitung (44) mit einer Kraftstoffverteilerleiste (45) verbunden ist.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mit den Hochdruckkraftstoffpumpen (21 ,22) verbundenen Hochdruckleitungen (40, 41) diametral gegenüberliegend in das Dämpfungsvolumen (42) der Dämpfungseinrichtung (43) einmünden.
Verbrennungsmotor (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Dämpfungsvolumen (42) begrenzende Wandfläche (48) der Dämpfungseinrichtung (43) zumindest abschnittsweise sphärisch ausgebildet ist.